CAN總線基礎(chǔ)知識介紹

總線是什么?

總線分類的方式有很多，如被分為外部和內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和非系統(tǒng)總線等等，不管是啥看英文叫作“BUS”，即“公交車”，也就是說總線就行公交一樣。你只要在公交的運行線路上，就可以上車，上車點就是公交站點，同樣的總線接好了，加入一個節(jié)點(設(shè)備)，節(jié)點接可以把數(shù)據(jù)放到總線上，傳到其他節(jié)點。

在汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，出于人們對安全性、舒適性、易用性、娛樂性等多種需求的增加，各種各樣的汽車電子系統(tǒng)相繼被發(fā)明出來。一開始它們都是基于點對點的通信方式安裝在汽車的各個部位上的，隨著越來越多的電子系統(tǒng)不斷地加進來，整輛汽車上的線束就越來越多，這就大大地增加了汽車的生產(chǎn)成本和維護成本。于是，一種新的現(xiàn)場總線應運而生。這就是當今汽車行業(yè)普遍采用的CAN總線。CAN總線是由德BOSCH公司開發(fā)的，并最終成為國際標準(ISO11519)，是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線是一種多主控，基于廣播的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，具有高性能、高可靠性、實時性等優(yōu)點。

點對點通信

總線通信

CAN基礎(chǔ)知識介紹

CAN是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN)，是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。由德國電氣商博世公司在1986 年率先提出。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化?，F(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡的標準協(xié)議。

CAN協(xié)議經(jīng)過ISO標準化后有兩個標準：ISO11898標準和ISO11519-2標準。其中ISO11898是針對通信速率為125Kbps~1Mbps的高速通信標準，而ISO11519-2是針對通信速率為125Kbps以下的低速通信標準。

CAN具有很高的可靠性，廣泛應用于：汽車電子、工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。

CAN協(xié)議的特點：

①，多主控制?？偩€空閑時，所有單元都可發(fā)送消息，兩個以上的單元同時開始發(fā)送消息時，根據(jù)標識符(ID，非地址)決定優(yōu)先級。兩個以上的單元同時開始發(fā)送消息時，對各消息ID的每個位進行逐個仲裁比較。仲裁獲勝(優(yōu)先級最高)的單元可繼續(xù)發(fā)送消息，失利的單元則立刻停止發(fā)送而進行接收工作。

②，系統(tǒng)柔軟性。連接總線的單元，沒有類似“地址”的信息，因而在總線上添加單元時，已連接的其他單元的軟硬件和應用層都不需要做改變。

③，速度快，距離遠。最高1Mbps(距離<40M)，最遠可達10KM(速率<5Kbps)。

④ ，具有錯誤檢測、錯誤通知和錯誤恢復功能。所有單元都可以檢測錯誤(錯誤檢測功能)，檢測出錯誤的單元會立即同時通知其他所有單元(錯誤通知功能)，正在發(fā)送消息的單元一旦檢測出錯誤，會強制結(jié)束當前的發(fā)送。

⑤，故障封閉功能。CAN可以判斷出錯誤的類型是總線上暫時的數(shù)據(jù)錯誤(如外部噪聲等)還是持續(xù)的數(shù)據(jù)錯誤(如單元內(nèi)部故障、驅(qū)動器故障、斷線等)。由此功能，當總線上發(fā)生持續(xù)數(shù)據(jù)錯誤時，可將引起此故障的單元從總線上隔離出去。

⑥，連接節(jié)點多。CAN總線是可同時連接多個單元的總線?？蛇B接的單元總數(shù)理論上是沒有限制的。但實際上可連接的單元數(shù)受總線上的時間延遲及電氣負載的限制。降低通信速度，可連接的單元數(shù)增加;提高通信速度，則可連接的單元數(shù)減少。

ISO11898標準物理層特性：

CAN 控制器根據(jù)CAN_L和CAN_H上的電位差來判斷總線電平?？偩€電平分為顯性電平和隱性電平，二者必居其一。發(fā)送方通過使總線電平發(fā)生變化，將消息發(fā)送給接收方。